DE3108007A1 - "elastische kupplungselemente" - Google Patents
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Description
- 3 - 8925
Elastische Kupplungselemente
Die Erfindung bezieht sich auf elastische Kupplungselemente zur Übertragung von Drehmomenten zwischen zwei Bauteilen und
Verfahren zu ihrer Herstellung.
Bekannte Kupplungseletnente dieser Art, die außer der Übertragung
von hohen Drehmomenten auch einen gewissen Winkel- und Axialversatz der verbundenen Bauteile ausgleichen können, bestehen
aus Paketen von Metallamellen. Die Lamellen sind sehr
anfällig gegen korrosive Stoffe (z.B. NACl-Lösung), wodurch
ihre mechanischen Eigenschaften ungünstig beeinflußt werden.
Eine Beschichtung mit einer Schutzschicht ist zwar möglich aber sehr teuer.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kupplungselemente zu schaffen, die gleiche Eigenschaften wie die Metall-Lamellen-Pakete
aufweisen , die jedoch nicht korrodieren und in der Herstellung einfach und preiswert sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden
Teils von Anspruch ή gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung enthalten die Ansprüche 2 bis 5 und Verfahren zur Herstellung der Kupplungselemente sind durch die
Ansprüche 6 und 7 gegeben.
Die erfindungsgemäß hergestellten Kupplungselemente korrodieren
nicht, können mit bekannten Fertigungsverfahren hergestellt werden
und lassen sich für alle Zwecke der bekannten Kupplungselemente aus Metallamellen einsetzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
■- 4 - 8925
Fig. 1 eine übliche Anordnung von Kupplungselementen zwischen zwei Bauteilen,
Fig, 2 den Aufbau einer Schicht eines erfindungsgemäßen
Kupplungselementes, dargestellt als Schnitt II-II durch die Fig. 4 ;
Fig. 3
und H die Draufsicht und Seitenansicht auf ein fertiges
Kupplungselement mit den Schichten entsprechend Fig.2;
Fig. 5
und 6 die Draufsicht und Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
von Kupplungselementen, welche direkt mit den Bauteilen verbunden sind;
Fig. 7 einen Halbschnitt durch eines der Kupplungselemente
der Fig. 5 und 6 in Explosionsdarstellung entsprechend den Linien VII-VII der Fig. 5;
Fig. 8 eine vollständige Schicht des Kupplungselementes entsprechend
der Fig. 5 und 6 und
Fig. 9
bis 11 die einzelnen Teile einer zusammengesetzten Schicht
des Kupplungselementes entsprechend der Fig. 5 und
In der Fig. 1 ist die übliche Anordnung von Kupplungselementen
dargestellt. Dabei wird ein Wellenflansch 1 mit einem Kupplungsflansch 2 durch ein Kupplungselement 3 mittels Schrauben 4 verbunden, wobei hier ein bisher übliches Metallamellenpaket dargestellt
ist.
/5
- 5 - 8925
An Stelle des gegen korrosive Stoffe anfälligen Kupplungselementes
3 kann ein erfindungsgemäßes, in Schichten aufgebautes
Kupplungselement eingebaut werden, von dem eine innere Schicht 5 in der Sehn;.ttdarstellung der Fig. 2 gezeigt ist. Die innere
Schicht 5 besteht aus trapezförmigen Teilen 6 und Luftschlitzen 7. Die Teile 6 sind aus vorimprägnierten Lagen aus
faserverstärktem Kunststoff, sog. Prepregs, z.B. durch Stanzen
ausgeschnitten und um 120 zueinander versetzt. Die Fertigung eines vollständigen in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kupplungselementes
8 erfolgt in nachfolgender Weise. Auf eine äußere Schicht 9, wie sie in der Seitenansicht der Fig. 3 dargestellt
ist, werden mehrere innere Schichten 5 aufgebracht, die aus den Prepregteilen 6 und Metallteilen 7a, welche die Abmessungen
der Luftschlitze aufweisen, entsprechend der in der Fig.2 dargestellten Anordnung, bestehen. Bei der nächsten inneren
Schicht 5 werden die Prepregteile 6 und Metallteile 7a um 60 versetzt zu der Anordnung in der Fig. 2 aufgelegt. Als letzte
Schicht wird wiederum eine äußere Schicht 9 aufgebracht. Die Prepregfceile 6 werden in der Weise aus den Lagen ausgeschnitten,
daß ihre Faserorientierung in den Schichten 5 und in den im Kupplungselement 8 nebeneinander liegenden Schichten abwechselnd
+ 45° und 0/90° beträgt. Das Kupplungselement 8 aus den Schichten
5 und 9 wird unter Druck und Wärme ausgehärtet. Danach werden die Metallteile 7a entfernt. Die dargestellten Löcher 10
können entweder gleich beim Zuschneiden der Prepregteile 6 mitausgestanzt
oder nachträglich nach Fertigstellung des ausgehärteten
Kupplungselementes 8 ausgebohrt werden.
Die Fig. 5 und 6 zeigen in Seitenansicht und Draufsicht eine
andere Ausführungsform von Bauteilen 11a und 11b. Diese bestehen aus Kupplungselementen 12 und 13, die mit zu verbindenden
Wellen 14 und 15 eine Einheit bilden, wobei letztere auch aus
faserverstärktem Kunststoff hergestellt sind. In den Fig. 7 tis
11 ist in Explosionsdarstellung der Aufbau und die Fertigung
- 6 - 8925
des Bauteils 11a mit dem Kupplungselement 12 und der Welle 14
gezeigt. Die Welle 1 H ist zusammen mit einem Flanschten 14a,
z.B. im bekannten Wickelverfahren, aus faserverstärktem Kunststoff
hergestellt- Das zugehörige Kupplungselement 12 besteht aus Schichten 16 und 17. Die Schichten 16 sind aus Prepregteilen
13 (ein Mittelteil) und 19 (drei äußere Teile) zusammengesetzt,
während die Schichten 17 aus einem einzigen Prepregteil bestehen. Je mindestens zwei Schichten 16 und 17 sind zu einem Schichtpaket
12a oder 12b zusammengesetzt, wobei 12b ein Endpaket darstellt. In die nach dem Auflegen der Teile 18 und 19 zwischen
den Schichten 'i 6 verbleibenden Zwischenräume werden Metallteile
20 eingelegt. Beim Schichtpaket 12b werden, wie die Fig.7
zeigt, zwei Metallteile 20 verwendet. Nach dem Aufeinanderlegen
der Welle 14 und aller Schichten 16 und 17 des Kupplungselementes
12 werden diese zusammen mit den Metallteilen 20 verpreßt und ausgehärtet. Nach dem Aushärten werden die Metallteile 20
entfernt, wodurch wiederum Luftschlitze 21 entstehen. Diese Ausführungsform vermindert noch weiter das Gewicht der Kupplungselemente und es kann durch die Anzahl der Schichtpakete 12 jeder
Anforderung an Festigkeit nachgekommen werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEElastische Kupplungselemente zur übertragung von Drehmomenten zwischen zwei Bauteilen, gekennzeichnet durch aneinandergesetzte Schichten (5,9,16,17) aus faserverstärktem Kunststoff, die am Umfang verteilte Luftschlitze (7,21) aufweisen.Kupplungselemente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Faserorientierung in den Schichten und in nebeneinanderliegenden Schichten abwechselnd + 45° und 0/90° beträgt.Kupplungselemente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeweils Schichten (5,16) mit Luftschlitzen (7,21) und Schichten (8,17) ohne Luftschlitze vorhanden und so angeordnet sind, daß die Luftschlitze in Achsrichtung hintereinander liegen ur.d jeweils von festen Schichtteilen begrenzt sind.- 2 - 89254. Kupplungselemente nach den Ansprüchen 1 bis 3, die zur Übertragung der Drehmomente zwischen die Bauteile (1,2) geschraubt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten (5,9) aus faserverstärktem Kunststoff zu einem Kupplungselement (8) zusammengepreßt sind.5. Kupplungselemente nach den Ansprüchen 1 bis 3, die zusammen mit zu verbindenden Wellen (14,15) ein Bauteil (11a,11b) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (14,15) ebenfalls aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und mit den Schichten (16,17) der zugehörigen Kupplungselemente (12,13) zu den Bauteilen (11a, 11b) zusammengepreßt sind.6. Verfahren zur Herstellung der elastischen Kupplungselemente nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daßa) die Teile (6,9,17,18,19) aus vorimprägnierten Lagen aus faserverstärktem Kunststoff (Prepregteile) und die Metallteile (7a, 20) entsprechend dem Aufbau der Schichten (5,9,16,17) ausgestanzt werden,b) die einzelnen Schichten (5,9,16,17) entsprechend dem Aufbau der Kupplungselemente (8,12,13) bzw. Bauteile (11a, 11b) nacheinander zusammengelegt werden,c) die Schichten zusammengepreßt und ausgehärtet werden,d) nach dem Aushärten die Metallteile zum Entstehen der Luftschlitze (7,21) herausgezogen werden.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß in den Schichten (5) die Prepregteile (6) und die Metallteile (7a) versetzt zueinander angeordnet werden./3
Priority Applications (4)
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